A kép csak illusztráció (Forrás: Pexels)
Rejtélyes eredetű rádiójeleket fogott az Antarktisz jege alól a NASA egyik különleges ballonra szerelt detektora, az ANITA, évekkel ezelőtt. A jelenség eredete továbbra is ismeretlen, és bár sokan új fizikai jelenségek lehetőségét vetették fel, a legfrissebb kutatások inkább az információk bővülését, nem pedig forradalmi áttörést jeleznek, írja a PennState.
A NASA ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna) programja 2016 és 2018 között észlelt olyan rádiójeleket, amelyek a szokásos kozmikus sugarak helyett a jég alól érkeztek – egy olyan irányból, amely ellentmond a részecskefizika jelenlegi ismereteinek. A projekt célja az volt, hogy távoli kozmikus eseményekből származó rádiójeleket rögzítsenek, ám az eredmények egy része már akkor is zavart keltett a tudományos közösségben.
A jelek iránya – körülbelül 30 fokkal a jégfelszín alól – olyan mélységből érkezett, amely alapján több ezer kilométernyi kőzeten kellett volna áthaladniuk. Ilyen esetben viszont a jeleket teljesen elnyelné a kőzet, így azok nem jutnának el a detektorokhoz. A Penn State Egyetem kutatói most egy új vizsgálatban, a Pierre Auger Obszervatórium (Argentína) 15 évnyi adatait elemezve próbáltak közelebb kerülni a válaszhoz.
„A legvalószínűbb, hogy ezek a jelek nem neutrínók” – mondta Stephanie Wissel, a Penn State fizikusa, aki részt vett az ANITA csapat munkájában. Bár a neutrínók világszerte mindenhol megtalálhatók – akár milliárdok haladnak át egyetlen emberi körmön is minden pillanatban – rendkívül nehéz őket kimutatni, mivel alig lépnek kölcsönhatásba más részecskékkel.
Az ANITA egyik célja éppen az volt, hogy ilyen rendkívül ritka neutrínó-jeleket fogjon be. A ballon 40 kilométer magasságban repült az Antarktisz felett, onnan vizsgálva a jeget az esetleges neutrínó-interakciók nyomai után. Ezek az interakciók rádióhullámokat bocsátanak ki, amelyeket a ballon antennái képesek érzékelni.
A kutatók szerint ha a jégben történő interakciót követően keletkező másodlagos részecskék (tau-leptonok) elhagyják a jeget, úgynevezett légzuhatagokat hoznak létre. Ezek a kibocsátások olyanok lennének, mint egy csillagszóró nyoma a levegőben – ha szabad szemmel láthatók lennének. Az ANITA által érzékelt „anomáliák” azonban élesebb szögben érkeztek, mint amit a jelenlegi modellek magyarázni tudnak.
A kutatók matematikai modellek és szimulációk segítségével kizárták, hogy más ismert részecskefolyamatok állnának a háttérben. A jeleket összevetették más független detektorok – például az IceCube és a Pierre Auger – adataival is, ám ezek nem mutattak hasonló eseményeket. Ez még inkább megerősítette, hogy a jelenség „anomális”.
Noha kezdetben sokan arra gyanakodtak, hogy az adatok a sötét anyag vagy új típusú részecskék nyomai lehetnek, az új kutatás inkább arra utal, hogy nem neutrínókról van szó – viszont továbbra sincs meg a végső válasz.
A kutatók jelenleg a következő nagy ballonprojekten dolgoznak, amelynek neve PUEO. Ez az új detektor még érzékenyebb lesz a neutrínójelekre, és talán segít megérteni az ANITA által észlelt különös rádiójeleket is.
„Szerintem valamilyen érdekes rádióhullám-terjedési hatás léphet fel a jég közelében vagy a horizont környékén, amit még nem értünk” – tette hozzá Wissel. „De bármit is találtunk eddig, nem adott végső választ. A PUEO repülésével viszont reméljük, hogy közelebb kerülünk ehhez a hosszú ideje fennálló rejtélyhez.”
A kutatásban részt vettek többek közt a Chicagói Egyetem, a Hawaii Egyetem, a Delaware-i Egyetem, a Kansas Egyetem, valamint a St. Louis-i Washington Egyetem kutatói is. A kutatást az amerikai Energiaügyi Minisztérium és a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatta. Az eredményeket a Physical Review Letters szaklap közölte.
Kapcsolódó anyagok:
Egy jó 50 éve halott műholdról rejtélyes jel érkezett a Földre
Rejtélyes jeleket fogott a NASA, nem zárhatják ki, hogy földönkívüliektől származnak
A nyitókép csak illusztráció, forrás: Photo by Pixabay: pexels
TOP 5
